稱重傳感器遲滯性誤差產(chǎn)生的原因

遲滯性誤差反映的是傳感器精度的主要指標(biāo)之一，誤差的大小直接影響計(jì)量精度，所以在傳感器的生產(chǎn)過(guò)程中必須嚴(yán)格控制影響遲滯性的各種因素。同時(shí)也要保證在安裝傳感器的不同條件下盡量避免遲滯性因素的產(chǎn)生。稱重傳感器遲滯性誤差產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè),主要來(lái)源于原材料和安裝條件，下面簡(jiǎn)要分析一下：

一、原材料

原材料包括彈性體材料、應(yīng)變計(jì)材料和密封膠材料

彈性體材料：任何一種金屬材料，因?yàn)槠鋬?nèi)部的組織結(jié)構(gòu)關(guān)系的復(fù)雜性，受到外力加壓后在微小晶粒之間產(chǎn)生微應(yīng)變，在外力消失后，微應(yīng)變隨之消失，但是是否完全消失恢復(fù)到原始狀態(tài)，不同的材料則有完全不一樣的表現(xiàn)。我們把加載過(guò)程中的應(yīng)變曲線稱為ε1，把卸載過(guò)程中的應(yīng)變曲線稱為ε2，其差值△=ε2-ε1稱之為遲滯性，差值的大小主要取決于材料本身成分的穩(wěn)定性、均勻性、熱處理后的金相組織等。彈性體作為稱重傳感器的關(guān)鍵元件，它對(duì)此要求則更為明顯，可以通過(guò)不同的熱處理方式提高彈性極限，以減少遲滯性。

應(yīng)變計(jì)材料：金屬應(yīng)變計(jì)的典型結(jié)構(gòu)為敏感柵，基底，被覆層和引線組成。在傳感器的應(yīng)用中，通過(guò)敏感柵的電阻應(yīng)變效應(yīng)，將彈性體的應(yīng)變轉(zhuǎn)變?yōu)樽柚底兓?，根?jù)材料本身存在的遲滯性來(lái)看，應(yīng)變計(jì)本身也存在遲滯性。目前世界上著名的應(yīng)變計(jì)廠在制造應(yīng)變計(jì)時(shí)充分考慮了遲滯性的自補(bǔ)償，使其在傳感器的應(yīng)用中的影響量減到最小。所以在選擇應(yīng)變計(jì)時(shí)要考慮到這種因素。

密封膠材料：在傳感器的生產(chǎn)過(guò)程中要使用大量的密封膠，主要作用為固定線路和密封。從表面上看，一般在膠固化后是比較軟的，相對(duì)彈性體的強(qiáng)度幾乎可以忽略不記。但是對(duì)小量程產(chǎn)品，必須要加以考慮。小量程的產(chǎn)品，變形區(qū)相對(duì)薄弱，密封膠厚度的影響程度明顯增加。此外，不同品質(zhì)的膠也有不同的表現(xiàn)，如果膠的硬度隨著時(shí)間的增加膠層的硬度也發(fā)生變化，則產(chǎn)品的遲滯性也會(huì)隨之變化。所以在選用密封膠時(shí)一定選擇固化后膠質(zhì)穩(wěn)定的膠。

二、安裝條件

所謂的安裝條件，一方面是指稱重傳感器在安裝特殊配件的邊界條件，另一方面是指稱重傳感器在使用現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件，根據(jù)與不同應(yīng)用的客戶研究分析，發(fā)現(xiàn)下列情況影響傳感器或者說(shuō)是整機(jī)的遲滯性，如表面狀況、接觸面積、安裝扭力、螺栓強(qiáng)度等均會(huì)影響。

表面狀況：是指秤臺(tái)與傳感器的接觸面的質(zhì)量，如粗糙度，平行度等。表面過(guò)于粗糙，在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)會(huì)使緊固螺栓松動(dòng)并影響性能。如果平行度偏大，加載后會(huì)使傳感器產(chǎn)生不必要的分力，直接影響產(chǎn)品精度，同時(shí)也無(wú)法體現(xiàn)傳感器的真實(shí)精度。

接觸面積：是指?jìng)鞲衅髋c秤臺(tái)固定的接觸面積。不同公司的產(chǎn)品，由于結(jié)構(gòu)和工藝的不同，接觸面的大小也是有些差別，所以在傳感器的生產(chǎn)過(guò)程中必須加以確定，并同時(shí)在傳感器的安裝使用說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)定義，以保證客戶能按照最佳條件安裝使用。

安裝扭力：在接觸面一定的條件下，安裝扭力越大，遲滯性越小。同樣的道理，如果將傳感器安裝在不同的設(shè)備上，安裝扭力的大小也直接影響產(chǎn)品的真實(shí)精度。安裝扭力的影響規(guī)律對(duì)不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品是不一樣的。例如有的懸臂梁傳感器，安裝扭力在100Nm時(shí)，能得到最佳的遲滯性。扭力過(guò)大或過(guò)小，遲滯性都會(huì)變差。輪輻式傳感器的遲滯性對(duì)安裝扭力更為敏感，所以在使用時(shí)一定要依照生產(chǎn)廠商的安裝使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

螺栓強(qiáng)度：螺栓的強(qiáng)度影響與安裝扭力是一樣的，如果強(qiáng)度不足，在產(chǎn)品安裝使用一段時(shí)間之后，鎖緊力則會(huì)變松，進(jìn)而影響精度。

既然知道稱重傳感器遲滯性誤差是由以上幾點(diǎn)造成的，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中，我們應(yīng)該有針對(duì)性的根據(jù)上面的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證傳感器工作在最佳的狀態(tài)。